1、2015-2016学年江苏省苏州市吴江市盛泽中学高一（下）期末物理试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21题每小题只有一个选项符合题意1发现万有引力定律与测定万有引力常量的科学家分别是（）A牛顿卡文迪许B开普勒牛顿C牛顿伽利略D伽利略第谷2两个大小相同的实心均质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径为小铁球2倍的实心均质大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力变为（）A2FB4FC8FD16F3以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，当物体的速度为v时，重力做功的瞬时功率为（）AmgvBmgv0CmgDmg（vv0）4如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边
2、三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（）AF1BF2CF3DF45如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为，物体与转台转轴相距R，物体随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将开始滑动，在这一过程中，摩擦力对物体做的功是（）AmgRB2mgRC2mgRD06有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动如图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（）Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高，摩托车做圆周
3、运动的向心力将越大Ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越小Dh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大7如图1，A、B是某点电荷产生的电场中的一条电场线的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，先后经过A、B两点，其速度随时间变化的规律如图2则（）AA、B两点的电场强度EA=EBB电子在A、B两点受的电场力FAFBC该点电荷一定在B点的右侧D该点电荷可能带负电二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20题每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全对得2分，错选或不答得0分8a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星下列说法中正确的是（）Ab、c的线速度大
4、小相等；且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cb、c运行周期相同，且大于a的运行周期Db、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力9如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中（）A小物块所受电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐减小CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10有一宇宙飞船，以速度v接近某行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得（）A该行星的半径为B该行星的平均密度为C该行星的质量为
5、D该行星表面的重力加速度为11如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）AP点电势高于Q点电势B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大12如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动
6、10cm，这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0J，物体处于静止状态，若取g=10m/s2，则撤去外力F后（）A物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmB物体向右滑动的距离可以超过12.5 cmC物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0D物体回到O点时速度最大三、简答题：本题共3小题，共计19分13传感器是一种采集信息的重要器件如图为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路，已知电流从电流计正接线柱流人时指针
7、向右偏转则待测压力增大的时（）A电容器的电容将增大B电容器的电容将减小C灵敏电流计指针向左偏转D灵敏电流计指针向右偏转14用如图1所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，则（结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增加量Ek=J，若g取10m/s2，则系统势能的减少量Ep
8、=J，由此得出的结论是；（3）实验完毕后，小明提出了一个问题：当地重力加速度实际的值究竟为多少？于是他作出了一h图象（如图3所示），根据图象，可算出当地的重力加速度测量值为g=m/s215为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时（1）需要测定的物理量是；（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=四、计算题：本大题共4小题，共60分解答时请写出必要的文字说明、方程式和取要的演饵步驟，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写
9、出数值和单位16如图1所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，左端固定着另一个带正电的小球A，已知B球的质量为m，带电荷量为g，静止时张角=30，A和B在同一条水平线上，A、B间的距离为r，整个装置处于真空中，（静电力常数为k，重力加速度为g）求：（1）此时小球B受到的电场力为多大？（2）小球B所在处的电场强度为多大？方向如何？（3）小球A带电量Q为多少？（4）如果加一水平电场，使带正电的小球B向左偏离平衡位置，如图2所示，静止时张角仍为30，已知细线长为l，则所加的水平电场的电场强度E外为多少？方向如何？17质量m=1kg的物体，在水平拉力F（拉力大小恒定，方向与物体初速
10、度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ekx的图线如图所示g取10m/s2求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的动摩擦因数为多大？（3）拉力F的大小？18宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）小球落地时竖直方向的速度vy（2）该星球的质量M（3）若该星球有一颗卫星，贴着该星球的表面做匀速圆周运动，求该卫星的周期T19如图所示，AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B
11、点与圆弧相切，圆弧的半径为R一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件？2015-2016学年江苏省苏州市吴江市盛泽中学高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21题每小题只有一个选项符合题意1发现万有引力定律与测定万有引力常量的科学家分别是（）A牛
12、顿卡文迪许B开普勒牛顿C牛顿伽利略D伽利略第谷【考点】物理学史【分析】根据牛顿和卡文迪许的研究成果进行解答即可【解答】解：牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选：A2两个大小相同的实心均质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径为小铁球2倍的实心均质大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力变为（）A2FB4FC8FD16F【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据m=可知半径变为原来的两倍，质量变为原来的8倍，再根据万有引力公式即可求解【解答
13、】解：设两个大小相同的实心小铁球的质量都为m，半径为r，根据万有引力公式得：F=根据m=可知，半径变为原来的两倍，质量变为原来的8倍所以若将两半径为小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起时，万有引力F=16F是原来的16倍故选：D3以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，当物体的速度为v时，重力做功的瞬时功率为（）AmgvBmgv0CmgDmg（vv0）【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动【分析】瞬时功率为P=Fvcos，其中为力与速度方向的夹角【解答】解：竖直方向的速度为重物受到的重力方向竖直向下，故重力的瞬时功率为P=mgvy=mg，故C正确；故选：C4如图所示，三个完全相同的金属小球
14、a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（）AF1BF2CF3DF4【考点】电场的叠加；库仑定律【分析】对c球受力分析，受到a球的静电斥力和b球的静电引力，由于b球的带电量比a球的大，故b球的静电引力较大，根据平行四边形定则可以判断合力的大致方向【解答】解：对c球受力分析，如图由于b球的带电量比a球的大，故b球对c球的静电引力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图；故选B5如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为，物体与转台转轴相距R，物体随转台由静止开始转动，当转
15、速增加到某值时，物块即将开始滑动，在这一过程中，摩擦力对物体做的功是（）AmgRB2mgRC2mgRD0【考点】功的计算；匀速圆周运动；向心力【分析】物体做加速圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力，物体即将滑动时已经做匀速圆周运动，最大静摩擦力提供向心力，可以求出线速度；又由于重力和支持力垂直于速度方向，始终不做功，只有静摩擦力做功，故可以根据动能定理求出摩擦力做的功【解答】解：物体即将滑动时，最大静摩擦力提供向心力mg=m解得v= 物体做加速圆周运动过程Wf=mv2 由两式解得Wf=mgR 故选：A6有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动如图中粗
16、线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（）Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大Ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越小Dh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大【考点】牛顿第二定律；向心力【分析】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小【解答】解：A、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，侧壁对摩托车的支持力F=不变，则摩托车对侧壁的压力不变故A错
17、误 B、如图向心力Fn=mgcot，m，不变，向心力大小不变故B错误 C、根据牛顿第二定律得Fn=m，h越高，r越大，Fn不变，则T越大故C错误 D、根据牛顿第二定律得Fn=m，h越高，r越大，Fn不变，则v越大故D正确故选D7如图1，A、B是某点电荷产生的电场中的一条电场线的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，先后经过A、B两点，其速度随时间变化的规律如图2则（）AA、B两点的电场强度EA=EBB电子在A、B两点受的电场力FAFBC该点电荷一定在B点的右侧D该点电荷可能带负电【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】由速度图象的斜率读出加速度的变化情况，确定电场线力场
18、强的变化情况根据电子的运动方向，确定电场力的方向场强方向与电子所受电场力方向相反，从而可判断出电场强度方向，即可分析点电荷的位置【解答】解：AB、速度时间图象的斜率等于加速度，由图可知：电子在运动过程中，加速度增大，说明电子所受电场力增大，即有FAFB由F=qE可知，电场强度增大，A点的场强小于B点，即EAEB故AB错误CD、因EAEB，该点电荷一定在B点的右侧电子由静止开始沿电场线从A运动到B，电场力的方向从A到B，而电子带负电，则场强方向从B到A，所以该点电荷带正电故C正确，D错误故选：C二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20题每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但
19、不全对得2分，错选或不答得0分8a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星下列说法中正确的是（）Ab、c的线速度大小相等；且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cb、c运行周期相同，且大于a的运行周期Db、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、向心加速度、周期和向心力的表达式，再进行比较即可【解答】解：A、设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 G=m=ma=mr解得 v=，a=，T=
20、2A、由v=，知b、c的线速度大小相等；且小于a的线速度，故A错误B、由a=，知b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B正确C、由T=2，知b、c运行周期相同，且大于a的运行周期，故C正确D、由于卫星的质量关系未知，所以不能确定万有引力的大小，故D错误故选：BC9如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中（）A小物块所受电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐减小CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功【考点】电势能；电场强度；电势【分析】解决
21、本题需要掌握：正确利用库伦定律判断库仑力大小的变化；根据电场力做功判断电势能的变化；掌握如何判断电势的高低；正确利用功能关系分析物体功能的变化【解答】解：A、由于物块离电荷越来越远，根据可知小物块所受电场力越来越小，故A正确；B、由于小物块由静止开始运动，因此一定受到库伦斥力作用，所以电场力对其做正功，电势能减小，故B正确；C、由题只能判断物块和点电荷Q带同种电荷，而不能确定点电荷Q的电性，故不能判断M和N点电势的高低，故C错误；D、由于小物块始末动能都为零，因此动能没有变化，故电场力所做正功和克服摩擦力做功相等，即电势能的变化和克服摩擦力做功相等，故D正确故选ABD10有一宇宙飞船，以速度v
22、接近某行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得（）A该行星的半径为B该行星的平均密度为C该行星的质量为D该行星表面的重力加速度为【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据线速度与周期的关系求出行星的半径；根据万有引力提供向心力求出行星的质量，结合行星的体积求出行星的平均密度；根据行星的半径和行星质量的表达式求出行星的质量根据万有引力等于重力求出行星表面的重力加速度【解答】解：A、根据T=知，行星的半径R=，故A正确B、根据得，行星的质量M=，则行星的平均密度=，故B正确C、由B选项知，行星的质量M=，R=，解得M=，故C错误D、根据得，g=，故D正确故选：ABD11如图所示
23、，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）AP点电势高于Q点电势B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大【考点】等势面；电势能【分析】作出电场线，根据轨迹弯曲的方向可知，负电荷受力的方向向下，电场线向上故c的电势最高；根据推论，负电荷在电势高处电势能小，可知电荷在P点的电势能大；总能量守恒；由电场线疏密确定出，P点场强小，电场力小，加速度小【解答】解：A、负电荷做曲
24、线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上故c的电势（Q点）最高，故A错误；B、利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大，故B正确；C、只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，P点电势能大，动能小故C错误；D、等差等势面的疏密可以表示电场的强弱，P处的等势面密，所以P点的电场强度大，粒子受到的电场力大，粒子的加速度大，故D正确；故选：BD12如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数=0.4，弹簧的劲
25、度系数k=200N/m现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0J，物体处于静止状态，若取g=10m/s2，则撤去外力F后（）A物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmB物体向右滑动的距离可以超过12.5 cmC物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0D物体回到O点时速度最大【考点】功能关系；机械能守恒定律【分析】在物体运动到O点的过程中，运用动能定理判断出O点的速度不为零，弹簧将被压缩，根据能量守恒可以判断物体向右滑动距离的最大值，当加速度等于零时，速度最大，此时弹簧弹力等于摩擦力，当物体到达最右端时动能为零，弹簧处于压缩状态，弹
26、性势能不为零，所以系统机械能不为零【解答】解：A、当物体至O点时，由动能定理得：Epmgs=mv2，将s=0.1m，=0.4，Ep=1J，m=2kg，代入可得，物体至O点的速度v不为零，将继续向右压缩弹簧，由能量守恒可得，Ep=mgx+Ep，因Ep0，所以解得 x12.5 cm，即物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm，故A正确，B错误C、物体到达最右端时，动能为0，但弹簧有弹性势能，故系统的机械能不为0，故C正确D、当物体向右运动至O点过程中，弹簧的弹力向右由牛顿第二定律可知，kxmg=ma（x为弹簧的伸长量），当a=0时，物体速度最大，此时kx=mg，弹簧仍处于伸长状态，故D错误故选：A
27、C三、简答题：本题共3小题，共计19分13传感器是一种采集信息的重要器件如图为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路，已知电流从电流计正接线柱流人时指针向右偏转则待测压力增大的时（）A电容器的电容将增大B电容器的电容将减小C灵敏电流计指针向左偏转D灵敏电流计指针向右偏转【考点】电容器的动态分析【分析】根据电容的决定式C= 分析电容的变化，电容两端电势差不变，根据Q=CU判断电量的变化，即可判断电路中电流
28、的方向【解答】解：AB、当待测压力增大时，电容器极板间距离减小，根据电容的决定式C= 分析得知，电容增大，故A正确，B错误CD、由于电容器上极板带正电，则电路中形成逆时针方向的充电电流，故灵敏电流表的指针向右偏故C错误，D正确故选：AD14用如图1所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，则（结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计
29、数点5时的速度v5=2.4m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增加量Ek=0.58J，若g取10m/s2，则系统势能的减少量Ep=0.60J，由此得出的结论是在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）实验完毕后，小明提出了一个问题：当地重力加速度实际的值究竟为多少？于是他作出了一h图象（如图3所示），根据图象，可算出当地的重力加速度测量值为g=9.7m/s2【考点】验证机械能守恒定律【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的顺所受的求出计数点5的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量根据机械能守恒得出v2h的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度【解答】解：（
30、1）计数点5的瞬时速度v5=m/s=2.4m/s（2）系统增加的动能Ek=（m1+m2）v52=0.32.42J=0.58J，系统重力势能的减小量Ep=（m2m1）gh=0.110（0.384+0.216）J=0.60J可知在误差允许的范围内，系统机械能守恒（3）根据（m2m1）gh=（m1+m2）v2得， =gh，则图线的斜率k=g=，解得g=9.7m/s2故答案为：（1）2.4；（2）0.58，0.60，在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）9.715为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用钢球
31、将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时（1）需要测定的物理量是钢球的质量m，桌面高度h，钢球落地点与桌面边缘的水平距离s；（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=【考点】弹性势能【分析】（1）弹簧压缩最短，储存的弹性势能最大，释放小球后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，通过测量小球的动能来求解弹簧的最大弹性势能，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理确定待测量即可；（2）根据平抛运动的知识先求平抛的初速度，求出初动能就得到弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小【解答】解：（1）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为
32、小球的动能Ep=mv2 ，故需测量小球的质量和最大速度；小球接下来做平抛运动，要测量初速度，还需要测量测量平抛的水平位移和高度；故答案为：小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h（2）对于平抛运动，有：s=vt ，h=gt2 ，由式可解得：Ep=；故答案为：（1）钢球的质量 m，桌面高度h，钢球落地点与桌面边缘的水平距离s（2）四、计算题：本大题共4小题，共60分解答时请写出必要的文字说明、方程式和取要的演饵步驟，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16如图1所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，左端固定着另一个带正电的小球A，已知B
33、球的质量为m，带电荷量为g，静止时张角=30，A和B在同一条水平线上，A、B间的距离为r，整个装置处于真空中，（静电力常数为k，重力加速度为g）求：（1）此时小球B受到的电场力为多大？（2）小球B所在处的电场强度为多大？方向如何？（3）小球A带电量Q为多少？（4）如果加一水平电场，使带正电的小球B向左偏离平衡位置，如图2所示，静止时张角仍为30，已知细线长为l，则所加的水平电场的电场强度E外为多少？方向如何？【考点】电势差与电场强度的关系；库仑定律【分析】同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引，小球B受到重力、电场力和绳子的拉力，三个力平衡，先求出电场力；从而根据电场强度的定义式就可以求出电场强度
34、；再根据库仑定律求出A球的带电量；根据B球受力平衡即可求出所加的水平电场的电场强度E外【解答】解：（1）根据B球受力平衡：小球B受到的电场力为：（2）小球B所在处的电场强度为： 方向水平向右（3）由点电荷的电场强度公式： 所以小球A带电量（4）如果加一水平电场，使带正电小球B恰好向左偏离平衡位置，静止时张角任为30，根据B球受力平衡： 方向水平向左答：（1）此时小球B受到的电场力为；（2）小球B所在处的电场强度为，方向水平向右；（3）小球A带电量Q为（4）水平电场的电场强度E外为，方向水平向左17质量m=1kg的物体，在水平拉力F（拉力大小恒定，方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面
35、运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ekx的图线如图所示g取10m/s2求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的动摩擦因数为多大？（3）拉力F的大小？【考点】动能定理的应用；功的计算【分析】物体在水平拉力作用下沿粗糙水平面做匀加速运动，由动能定理可知动能变化与发生位移成正比图象的纵截距是初动能，图象的斜率大小为合力大小，则由动能定理列出两组方程，从而求出摩擦力与拉力【解答】解：（1）从图线可知初动能为2 J，Ek0=mv2=2 J，v=2 m/s（2）在位移4 m处物体的动能为10 J，在位移8 m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功设
36、摩擦力为Ff，则：mgX2=0Ekm； 则有：Ffx2=010 J=10 J解得：Ff=N=2.5 N因Ff=mg 故=0.25（3）物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力为FFf，根据动能定理有 （FFf）x1=Ek故得F=4.5 N答：（1）物体的初速度为2m/s（2）物体和平面间的动摩擦因数为0.25（3）拉力F的大小为4.5N18宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）小球落地时竖直方向的速度vy（2）该星球的质量M（3）若该星球有一
37、颗卫星，贴着该星球的表面做匀速圆周运动，求该卫星的周期T【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】（1）小球做平抛运动，则落地时水平速度为v0，则；（2）小球竖直方向上，vy=gt，求出g，根据星球表面万有引力等于重力即可求解；（3）根据重力提供向心力及向心力的周期公式即可求解【解答】解：（1）小球做平抛运动，则落地时水平速度为v0，则（2）小球竖直方向上，vy=gt则星球表面万有引力等于重力，则有解得：（3）星体表面重力提供向心力，则有：解得答：（1）小球落地时竖直方向的速度（2）该星球的质量（3）该卫星的周期19如图所示，AB是倾角为的粗糙直轨
38、道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L应满足什么条件？【考点】向心力；动能定理的应用【分析】利用动能定理求摩擦力做的功；对圆周运动条件的分析和应用；圆周运动中能过最高点的条件【解答】解：（1）因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得mgRcosmgcosx=0所以总路程为x=（2）对BE过程，B点的初速度为零，由动能定理得mgR（1cos）=mvE2FNmg=m由得：FN=（32cos）mg根据牛顿第三定律可得，对圆弧轨道的压力FN=FN=（32cos）mg，方向竖直向下（3）设物体刚好到D点，则由向心力公式得mg=m对全过程由动能定理得mgLsinmgcosLmgR（1+cos）=mvD2由得最少距离L=R答：（1）在AB轨道上通过的总路程为x=（2）对圆弧轨道的压力为（32cos）mg，方向竖直向下（3）释放点距B点的距离L至少为R2016年11月8日